Автоматизированная оросительная система Советский патент 1988 года по МПК A01G25/00 A01G25/16 

00

оо

со hO

жит магистральный I, распределительные 2 и поливные 3 каналы, имеющие телеуправляемые затворы 4,5 и 6 с пневмоприемниками команд и исполнительными механизмами. Управление осуществляется по пневмоканалам; первому 22 и второму 23 магистральным, первому 14 и второму 15 распределительным и поливному 13, Система содержит также пульт 21 управления с ресивером 26, пневмопереключателем 28, пневмовыключателем 29, контрольным пневмоприемником 24 со счетчиком

команд и контрольным исполнительным механизмом 25, Блок 18 управления системы снабжен пневмореле времени и генератором импульсов. Выходы блоков 18 управления соединены с первыми распределительными пневмоканалами 14 и дополнительными пневмоприемниками 16 команд, исполнительные механизмы 17 которых соединяют вторые распределительные и первые магистральные пневмоканалы. Пневмоприемни- ки команд срабатывают по числоимпульс- ному способу. 1 з,п, ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к мелиорации в сельском хозяйстве. Цель изобретения - повышение надежности управления поливом на больших площадях оросительной системы. Система содер

1

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к автоматизации оросительных систем.

Целью изобретения является повышение надежности управления поливом на больших площадях оросительной системы.

На фиг. 1 показана схема автоматизированной оросительной системы; на фиг. 2 - шлюз-регулятор, вид спере- ди; на фиг. 3 - схема соединения привода щита с пневмоприводами; на фиг. 4 - перегораживающий щит, продольный разрез; на фиг. 5 - оросительный канал, продольный разрез.

Автоматизированная оросительная система содержит магистральный 1, распределительные 2 и поливные 3 каналы, установленные в начале распределительных каналов затворы (шлюзы- регуляторы) 4 и установленные вдоль поливных каналов каскадные затворы (шлюзы-регуляторы) 5,, а также установленные на распределительном канале в местах после отводов поливные каналы затворы (шлюзы-регуляторы) 6. Затворы 4 снабжены исполнительными механизмами 7 с пневмоприводом, управляемым пневмоприемниками команд В затворы 5 - исполнительными механиз- мами 9 и пневмоАриемниками команд 10 а затворы 5, установленные в начале поливных каналов, - пневмоприемниками с исполнительными механизмами 12, Команды на срабатывание исполнитель- ных механизмов с пневмоприводом, управляемым пневмоприемниками, передаются по поливному 13 пневмоканалу, первому 14 и второму 15 распределительным пневмоканалам, причем указанные команды создаются посредством дополнительных пневмоприемников 16 команд с исполнительными механизмами 17 и блоков 18 управления, установленных в начале распределительных пневмоканалов управления. Блоки 18 управления снабжены пневмореле времени и пневмогенераторами для создания устойчивого помехозащищенного управления затворами на больших орошаемых массивах, т.е. являются вторичными управляющими узлами, срабатывающими по пневмокомандам с общего диспетчерского пульта управления. Эти команды на блоки 18 управления подаются посредством пневмоприемников 19 с исполнительными механизмами 20 с пульта 2 управления по первому 22 и второму 23 магистральным пневмоканалам управления ,

Пульт 21 управления включает контрольный пневмоприемник 24 команд с контрольным исполнительным механизмом 25, имеющим счетчик, контролирующий и управляющий действиями головных пневмоприемников 19 команд и управляемый блоком 18 управления, ресивер 26, компрессор 27 с двигателями внутреннего сгорания, пневмопере- ключатель 28 для ручного включения R работу необходимого блока 18 управления и пневмовыключатель 29, усля- новленный в начале пепвог : агис- рального пневмокача. та 2, также пг водимый вручную оператором пульта управления.

Второй магистральный пневмоканал 23 через пневмопереключатель 28, а также через контрольный исполнительный механизм 25, первый магистральный пневмоканал 22 и через выключатель 29 сообщается с ресивером 26.

Таким образом, контрольный пневмо приемник и исполнительный механизм 25, пневмопереключатель 28 и пневмо- выключатель 29 образуют головной генератор импульсов, который совместно с генераторами блоков 18 управления способствует созданию необходимого давления в пневмоканалах 13 - 15 для переключения пневмоприводов щитов затворов и в пневмоканале 22 для переключения блоков 18 управления .

Генератор, пневматические исполнительные механизмы 17 и 25 и пневмопереключатель 28 снабжены регуляторами давления, поддерживающими необходимое для надежной работы пневмо- приемников 8,10,И,16 и 19 давление. Периодическое срабатывание всех приемников команд обеспечивается их пневмоприводами за счет изменения давления в пневмоканалах управления и пружин, взвод которых осуществляется при перемещении штоков приемников команд под давлением сжатого воздуха со счетноимпульсными механизмами, снабженными кулачками и храповиками для счета и дешифрации числа изменений давления в пневмоканалах управления. Пневмопереключа- тель 28 и пневмовыключатель 29 приводятся в действие вручную при перемещении штоков приемников команд под давлением сжатого воздуха, переключатель 28 и выключатель 29 приводятся .в действие вручную.

Конструкция приемников команд и исполнительных механизмов аналогична конструкции приемников команд и исполнительных механизмов прототипа.

Настройка головных 19 и контрольного 24 приемников команд производит ся в зависимости от очередности срабатывания исполнительных механизмов 20, т,е, от очередности, включения распределительных каналов 2, Настройка пневмоприемников команд щитов затворов 4,5 и 6 распределительных и оросительных каналов выполняется так, чтобы .они открывались по задан10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

ной очередности. Закрытие предыдущего и открытие последующего происходит одновременно. При замене или ремонте каких-либо элементов схемы управления полив не останавливается и осуществляется вручную,-Щиты затворов 4,5 и 6, установленные на распределительных 2 и оросительных 3 каналах, выполнены из эластичного материала, на котором закреплены поперечные ребра 30 жесткости, груз 31 цилиндрической формы (валик) и тросы 32, Привод щита включает вал 33, на котором установлены барабан 34 и колесо 35 фиксации. Барабан 34 соединен с пневмоприводом 36 посредством троса 37.

Затворы 6 дополнительно оборудованы баками с отверстием в дне, размещенными в колодце с водоотводящей трубкой,соединенной с каналом 2. Баки связаны трособлочрой передачей с валами 33 приводов затворов. Во время эксплуатации возможны утечки воды из- под щита затвора 4 или по другим причинам, поэтому при закрытом щите затво-i ра перед ним может накопиться вода и, когда уровень воды поднимется и произойдет перелив воды в бак, щит затвора 6 откроется, В этом положении он остается до тех пор, пока не будет подана соответствующая команда для его закрытия согласно настройке пневмоприемника 8. Если при открытом положении щита затвора 6 открывается щит затвора 4, то расход воды, поступающей в поливной канал 3 (расположеннь:й непосредственно выше этого щита затвора 6), будет меньше, поэтому в исходном положении щиты затворов 6 открыты.

Оросительный канал 3 щитами затворов 5 разделен на отдельные секции- каскады, расположенные относительно друг друга с тупенчато, на одной или обеих стенках секции у верхней кромки сделаны прорези (водовыпуски) прямоугольной формы, которые в каждой секции выполнены на одной отметке, а отметки верхней кромки боковых стен последующей (по направлению потока воды) секции выполнены на том же уровне или ниже нижней кромки предыдущей секции.

Система работает следующим образом,

В исходном положении магистральные пневмоклапаны 22 и 23 отключены

от ресивера 26, поливные 13 и первые распределительные 14 пневмоканалы через генератор импульсов блока 18 управления сообщаются с исполнительными механизмами 20, с которыми через исполнительные механизмы 17 сообщаются также вторые распределительные пневмоканалы 15. Щиты затворов 4 и 5 закрыты, а перегораживающие затворы 6 открыты.

Вначале с пульта 21. управления выбирается необходимый блок 18 управления путем включения исполнительного механизма 20. Для этого с помощью пневмопереключателя 28 пнев- моканал 23 управления сообщается с ресивером 26. Сжатый воздух из ресивера 26 поступает в пневмоканал 23, где давление повышается, срабатывают счетные механизмы всех головных пневмоприемников 19 команд. Одновременно срабатывает контрольный приемник 24 команд, счетчик которого указывает порядковый номер (согласно настройке) блока 18 управления. Затем с помощью пневмопереключателя 28 отключается связь пневмоканала 23 с ресивером 26, в пневмоканале 23 давление понижается, под действием возвратных пружин штсжи головных пневмоприемников 19 команд и контрольного приемника 24 снова приходят в исходное положение. После этого снова с помощью пневмопереключателя 28 восстанавливается связь между пневмоканалом 23 и ресивером 26, в пневмоканале 23 давление повышается, срабатывают головные приемники 19 команд и контрольный приемник 24 команд.

. При каждом срабатывании головных приемников 19 команд пневмоканал 22 через исполнительный механизм 20 соединяется с одним из блоков 18 управления. При этом с помощью счетчика контрольного приемника 24 команд выбирается необходимый блок 18 управления. После этого отключается пневмопереключатель 28, отключается связь его с пневмоканалом 23, Затем с помощью выключателя 29 ресивер 26 соединяется с пневмоканалом 22 упр авления. Сжатый воздух из ресивера 26 поступает в пневмоканал 22 и через исполнительный механизм 20 и блок 18 управления - в распределительные пневмоканалы 14 и 15, а также в поливной пневноканал 13 од

0

5

ноге из оросителы ых каналов 3 (согласно настройке), где давление начинает повышаться. Это приводит в действие пневмоприемники 8,10,11 и 16 команд и исполнительные механизмы 7, 9,12 и 17, которые включают пневмоприводы 36 головного щита затвора 4, поливного щита затвора 5, который установлен в начале первой секции поливного канала 3, и перегораживающего щита затвора 6, установленного непосредственно ниже этого поливного канала 3. Пневмоприводы 36 щитов затворов 4 и 5 через трос 37 вращают барабан 34 с валом 33. При этом тросы 32 наматываются на вал 33, наматывая и эластичные щиты затворов 4 и 5 на груз (валик) 31, открывая щитовые отверстия. Открытое положение щитов затворов 4 и 5 фиксируе;ся колесом 35 (например, собачкой с храповиком). Одновременно включается пневмопривод 36 щита затвора 6 и через тросовую передачу 38 освобождает фиксатор колеса 35 (например, храповик с собачкой). Щит затвора 6 под действием груза 31 опускается, перекрывая щитовое отверстие. Остальные щиты затворов 6 остаются открытыми, а щиты затворов 5 оросительного канала 3 (который должен работать), кроме переднего щита первой секции, остаются закрытыми. Вода из магистрального канала I вначале посту- па.ет в распределительный канал 2, а из него в первую секцию канала 3 и через водовыпуски секций-каскадов в борозды или полосы.

После этого по команде блока 14 управления генератор импульсов отключает соединение пневмоканалов 13 и 15 от ресивера 26, соединяя пневмоканалы 13 и 14 с регулятором давления для поддержания в них необходимого низкого давления. При этом взведенные возвратные пружины пневмоприемников приводят штоки всех приемников 10 и 16 команд в исходное положение. При приближении времени

0 завершения полива пс команде блока управления 18 от генератора импульсов управления ресивер 26 снова соединяется с пнeв ;oкaнaлaми 13 и 14 и в них опять повышается давление, кото5 рое достигает необходимой величины в момент истечения заданного времени, полива. В этот же момент срабапы- вают пневмоприемники 10 н 16 крматит.

0

5

0

5

а также исполнитепьные механизмы 7 и 17, открывается щит затвора 5 второго каскада действующего поливного канала 3, щиты остальных затворов 4,5 и 6, а также щит затвора 5 первого действующего каскада (секции) остаются в прежнем положении. Одновременно исполнительный механизм 17 отключает соединение пневмоканалов 14 и 22. Вода из первого каскада (секции) поступает во второй каскад и через, водовыпуски в поливные борозды.

Таким образом последовательно включаются в работу все каскады (секции) на заданный промежуток времени ,

При включении щита затвора 5 конечной секции в работу действующего поливного канала 3 срабатывают пнев- моприемники 8,10,11 и 16 команд и исполнительные механизмы 7,9,12 и 17, включаются пневмоприводы очередных (согласно настройке) поливного щита затвора 5 (первая секция) и перегораживающего щита затвора 6: щит затвора 5 открывается, а щит затвора 6 закрывается, подготавливая очередной поливной канал 3 к работе.. Однако действующие щиты затворов 5 и 6 остаются в прежнем положении. Через несколько минут по команде блока 18 управления генератор им- пульсов отключает пневмоканал 22 от остальных пневмоканалов 13, 14 и 15, где давление понижается, и щтоки приемников 8,10,11 и 16 команд приходят в исходное положение. По истечении времени работы щита затвора последней действующей секции вновь по команде с блока 18 от генератора импульсов пневмоканалы 13,14 и 15 соединяются с пневмоканалом 22 (срабатывают пневмоприемники 8,10,11 и 16 команд и исполнительные механизмы 7,9,12,17), закрываются щиты всех затворов 5 действующего поливного канала 3. Одновременно открывается щит затвора 6. Щит затвора 5 первой секции поливного канала 3, подготовленного к работе, остается открытым, а соответствующий перегораживающий щит затвора 6 - закрытым. Начинает действовать первая секция очередного поливного канала 3.

Таким образом, последовательно включаются в работу все поливные каналы 3 распределительного канала 2,

5

0

5

При каждом переключении перегораживающих щитов затворов 6 срабатывает контрольный пневмоприемннк 24 команд. После завершения работы конечного каскада поливного канала 3, на последнем поливном канале данного распределительного канала по команде блока 18 управления сбрасывают пнев- Q моприемники 8,10,11 и 16 и исполнительные механизмы 7,9,12 и 17: закрываются щиты головного 4 и ПОЛИВНЫХ

5 затворов действующего распределительного канала 2, Одновременно сра- батын ют контрольный приемник 24 команд и исполнительный механизм 25, который соединяет ресивер 26 со вторым магистральным пневмоканалом 23, где начинает повьщ1аться давление, приводящее в действие счетные механизмы головных приемников 19 команд, и исполнительный механизм 20 одного из них, следующего по очереди, соединяет очередной блок 18 управления с первым магистральным пневмоканалом 22, остальные блоки 18 управления остаются отключенными. Отключается также ранее соединенный блок 18 управления. Начинает работать очередной блок 18 управления. Одновременно в пневмоканалах 14 и 15, а также в пневмоканале 13 одного из оросительных каналов 3 (согласно настройке) повыщается давление: срабатывают пневмоприемники 8,10,11,16

5 команд и исполнительные механизмы 7, 9,12 и 17. При зтом включаются пневмоприводы 36 щита головного затвора 4, поливного щита затвора 5 первого каскада и перегораживающего щита

0 затвора 6 и начинает работать очередной распределительный канал 2.

Таким образом последовательно включаются в работу все распределительные каналы 2.

Применение предлагаемой оросительной систем позволяет автоматизировать процесс подачи воды в борозды или полосы, облегчить работу поливальщика и увеличить производитель0 ность труда при самотечном поливе, а также увеличить площадь обслуживания и более рационально использовать оросительную воду.

5 Формула изобретения

5

ный канал, распределительные и поливные каналы с установленными в начале последних пневмоуправляемыми затворами с пневмоприемничами команд и исполнительными механизмами, пульт управления с компрессором, ресивером пневмовыключатель на входе в первый магистральный пиевмоканал управления и пневмопереключатель на входе во второй магистральный пневмоканал управления, соединенный через контрольный исполнительный механизм контрольного пневмоприемника со счетчиком с первым магистральным пневмока- налом управления, отличающаяся тем,,что, с целью повьше- ния надежности управления поливом на больших площадях оросительной системы, она снабжена установленными вдоль поливных каналов поливными пневмоканалами управления и каскадными пневмоуправляемыми затворами с пневмоприемниками и исполнительными механизмами, подключенными парал- лельно пневмоприемникам команд и исполнительным механизмам, установленным в начале поливных водоводов, блоками управления пневмогенерато- рами и пневмореле времени, установ- ленными на входах в первые распреде- литепьные пневмоканалы управления, а также подключенными к блокам упJ2

равления дополнительными пневмоприемниками с дополнительными исполнительными механизмами, установленными на входах во вторые распределительные пневмоканалы управления, и установленными на распределительных каналах после отводов в поливные каналы участковыми пневмоуправляемыми затворами С-пневмоприемниками команд и исполнительными механизмами, причем исполнительные механизмы на магистральном и пневмоприемники команд на распределительных каналах подключены соответственно к первому магистральному и к первым распределительным пневмоканалам управления, а исполнительные механизмы на распределительных и пневмоприемники на магистральном каналах подключены соответственно к вторым распределительным и второму магистральному пневмоканалам управления,

Фие.2

Фиг.З

///7/ /// /// /// /// /// /

Фиг.

Фиг,5